Втулка объемного нагружения

 

Использование: изобретение может быть использовано в перекачивающих устройствах жидких сред, нефтепродуктов, малоагрессивных жидкостей с мелкой дисперсностью загрязнения состава. Существо: втулка объемного нагружения выполнена в виде упругого тела с жестким кольцом, работающего только после термообработки, усадки, при объемном сжатии и различной температуре, изменяющего свои технологические характеристики под нулевой, рабочей и критической статической нагрузкой, при этом корпус втулки выполнен ступенчатым с переходами различного радиуса, с углублением на внутренней поверхности для жесткого кольца в виде вставки. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для перекачивания жидких водных и эмульсионных составов, нефтепродуктов, слабых щелочей и кислот, молока и жидких молочных продуктов.

Известна втулка по заявке DE N 3703533, F 16 J 15/36 от 1988, которая имеет корпус и переходный элемент.

Недостатком известной втулки является: конструктивно-технологические недоработки, невысокие долговечность и надежность втулок объемного нагружения.

Известна также втулка объемного нагружения по SU N 1767259, A 1, F 16 J 15/34, 1984, которая содержит корпус и вспомогательный элемент.

Недостатком втулки являются невысокая ее надежность.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства.

Технический результат достигается тем, что во втулке объемного нагружения, содержащей корпус и вспомогательный элемент, вспомогательный элемент выполнен в виде вставки из твердого материала, сечение корпуса выполнено ступенчатым с не менее чем четырьмя внутренними и тремя наружными цилиндрическими участками, один из которых выполнен в виде бурта, и галтельно-тороидальным участком между буртом и цилиндрическим участком, внутренние ступенчатые поверхности корпуса втулки выполнены с переходами различного радиуса, при этом на внутренней поверхности корпуса втулки выполнено углубление, образованное буртом и опорной площадкой, ограниченной цилиндрической поверхностью и галтельно-тороидальным участком, в которое установлена втулка, а на наружной цилиндрической поверхности корпуса втулки выполнены кольцевые выступы треугольного сечения для компенсации допустимых отклонений втулки.

На чертеже показано: а - сечение втулки объемного нагружения при минимальной статической нагрузке 10 МПА; б - сечение втулки в положении оптимального статического нагружения; в - сечение втулки при максимальной статической нагрузке в 160 МПА; г - узел I с а.

Координаты графика, на котором представлена втулка, содержат вертикальную ось P_н с указанием пределов статического нагружения втулки от 0 до 160 МПА; A_о, A_р, A_кр - положения нулевой, рабочей и критической точек радиусного тороидального профиля по периферии втулки; B_о, B_р и B_кр - расчетная точка смятия галтельного перехода по периферии втулки; P_о, P_р и P_кр - статические силовые нагружения, видоизменяющие форму втулки.

По абсциссе графика показаны условно различные размеры диаметров втулки с соответствующими значками, нулевого (10 МПА), рабочего (120 МПА) и критического (160 МПА) нагружения.

Втулка объемного нагружения 1 состоит из комбинированного корпуса 2 и переходного элемента 3. Внутренняя поверхность втулки до превышения первого уровня статического нагружения, в рабочем первоначальном состоянии, содержит кольцевой ступенчатый профиль, галтельный переход 7 и кольцевую опорную площадку 8, ограниченную цилиндрической поверхностью 9 и радиально-оппозитными поверхностями 10, которые образуют с поверхностью кольцевого профиля 11 прямоугольное открытое сечение до установки в нем жесткого кольца 3. Поверхности 10 и 11 удерживают кольцо жесткости 12, имеющего высоту несколько большую, чем у выступа 13 втулки. Бурт 13 связан с галтелью 14 и тороидальной поверхностью 15 с центром, лежащим за пределами сечения втулки. Незначительный по высоте цилиндрический поясок 16 необходим для четкого перехода радиусной зоны в цилиндрическую, замыкающую, как и поверхность 17, пространство с кольцевыми трехгранными рифлениями 18. Кольцо жесткости 3 выполняется из материала, обладающего низкими триботехническими характеристиками и возможностью использования непосредственно самого материала в качестве сухой смазки, аналогично оксиду алюминия, которым весьма целесообразно напылять сопрягаемые с деталью 3 поверхности трения, выполняемые из конструкционных сталей, а также легких сталей, хорошо отводящих тепловую энергию.

Достоинство втулки заключается в возможности изменения различных степеней нагружения на торцевые контактные зоны 19, 20, 21. Для наиболее благоприятных условий циклического нагружения и создания упругой зоны втулки в точках 22 и 23 важно, чтобы радиус 14 не был больше радиуса 15, в число рифлений 18 не должно быть менее трех относительно осевого расположения их на цилиндрической периферии втулки.

Формула изобретения

Втулка объемного нагружения, содержащая корпус и вспомогательный элемент, отличающаяся тем, что вспомогательный элемент выполнен в виде вставки из твердого материала, сечение корпуса втулки выполнено ступенчатым с не менее, чем четырьмя внутренними и тремя наружными и цилиндрическими участками, один из которых выполнен в виде бурта, и галтельно-тороидальным участком между буртом и цилиндрическим участком, внутренние ступенчатые поверхности корпуса втулки выполнены с переходами различного радиуса, при этом на внутренней поверхности корпуса втулки выполнено углубление, образованное буртом и опорной площадкой, ограниченной цилиндрической поверхностью и галтельно-тороидальным участком, в которое установлена вставка, а на наружной цилиндрической поверхности корпуса втулки выполнены кольцевые выступы треугольника сечения для компенсации допустимых отклонений втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1